【摘 要】
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岩溶是安徽山区隧道建设常见的地质灾害之一,严重威协隧道施工与运行安全。目前,国内外有关岩溶对山区隧道影响虽取得了系列研究成果,但针对安徽山区岩溶隧道的水文与工程地质特点,开展的相关研究较少。为此,开展该论文研究,对解决安徽山区隧道安全隐患,具有重要的理论意义和应用价值。论文以安徽省芜黄高速雾岭头公路隧道为工程背景,采用数值模拟和现场实测相结合的方法,分析溶洞对大断面公路隧道围岩稳定性的影响,探讨溶
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岩溶是安徽山区隧道建设常见的地质灾害之一,严重威协隧道施工与运行安全。目前,国内外有关岩溶对山区隧道影响虽取得了系列研究成果,但针对安徽山区岩溶隧道的水文与工程地质特点,开展的相关研究较少。为此,开展该论文研究,对解决安徽山区隧道安全隐患,具有重要的理论意义和应用价值。论文以安徽省芜黄高速雾岭头公路隧道为工程背景,采用数值模拟和现场实测相结合的方法,分析溶洞对大断面公路隧道围岩稳定性的影响,探讨溶洞与隧道间安全距离,基于现场实测对隧道围岩变形规律进行了研究,获得了如下主要研究结果:（1）基于实际工况,对隧道围岩变形进行数值分析研究。结果表明:溶洞位于隧道上方20m处,隧道拱顶最终沉降值为4.6mm,仰拱底部最终隆起值为5.5mm,隧道左右两侧拱腰变形对称分布,最大水平位移为2.3mm。计算结果得了现场围岩变形监测结果的验证。（2）数值分析表明:顶部溶洞跨度越大、距隧道越近,溶洞的卸荷作用就更明显,围岩变形越小;溶洞存在会造成邻近溶洞侧围岩应力集中,溶洞跨度越大、距离隧道越近,应力增长越为明显,当其值超过混凝土抗压强度,则该侧衬砌发生破坏;溶洞的存在会促进溶洞与隧道间围岩塑性区的发展,溶洞跨度越大、距离隧道越近,塑性区发展越显著,当溶洞跨度大于6m,距隧道小于4m,塑性区即贯通。（3）基于数值模拟与正交实验相结合的研究方法,得到溶洞与隧道间的安全距离,并通过因素分析法分析了溶洞跨度、高跨比、侧压力系数和围岩水平4因素对隧道开挖的影响程度,研究表明,溶洞跨度对隧道围岩稳定性影响最为明显,溶洞高跨比作用最弱,最后拟合出溶洞在上、下、侧三个方向上距隧道安全厚度的经验公式。（4）对比分析表明:不同方位的溶洞,对隧道围岩稳定性的影响规律与上伏溶洞相比大体上一致,其作用效果排序为侧部溶洞>下部溶洞>顶部溶洞。（5）通过对雾岭头公路隧道施工后围岩测点进行量测,揭示了围岩开挖后拱顶沉降、拱腰处收敛变形规律,并结合现场工况,确定了二次衬砌施工最佳时间。图68表25参64
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